CN215787412U - 一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，包括安装板，安装板正面顶部与底部均设置有卡位块，安装板正面中间位置设置有高功率逆变变压器，卡位块两侧均设置有支撑连接杆，四个支撑连接杆正面之间设置有端面框架；位于底部的两个支撑连接杆底部之间设置有伺服电机，伺服电机正面设置有驱动丝杠，驱动丝杠圆周外侧套设有绝缘托架，绝缘托架顶部设置有动电极杆；位于顶部的两个支撑连接杆顶部之间设置有顶板，顶板顶部设置有静支撑臂，静支撑臂远离顶板的一端底部设置有静电极杆。有益效果：通过模块化、轻量化的结构设计，能够降低焊枪整体的重量，便于装配与单独拆卸从而降低维护的成本，且保证焊枪的结构强度。

Description

一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪

技术领域

本实用新型涉及电阻焊技术领域，具体来说，涉及一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪。

背景技术

汽车车身轻量化成为行业新趋势，尤其是新能源汽车追求节能环保，使得汽车车身更多的采用铝合金板件替代钢板以实现“轻量化”。而铝板的连接，现有的方法是铆接或者激光焊接，这些都无疑是大大增加了加工成本。低成本的电阻点焊来焊接铝合金板件，在理论和实际应用尝试上都已证明是可行的，相应的铝合金点焊工艺正在逐步完善中。同时汽车生产线已配备自动进行生产的焊接机器人，利用与之匹配的焊枪进行自动焊接工作。

但是，铝合金板点焊和钢板点焊在工艺要求上明显不同，尤其是铝合金板点焊需要更大的电流和压力。由于铝合金具有很好的导电与导热性能，其电阻率仅为普通钢材的1/3，而导热率却为钢的2-4倍。所以，为获得合格的焊点，在相同的条件下铝合金就需要在短时间内更大的焊接电流。普通的焊枪难以提供强大的电流，并且不能在长时间焊接过程中保持持续加热与稳定，保证焊接的效果。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，具备组合式轻量化，且结构强度高的优点，进而解决现有焊枪电流小焊接不稳定的问题。

(二)技术方案

为实现上述组合式轻量化，且结构强度高的优点，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，包括安装板，安装板正面顶部与底部均设置有卡位块，安装板正面中间位置设置有高功率逆变变压器，卡位块两侧均设置有支撑连接杆，四个支撑连接杆正面之间设置有端面框架；位于底部的两个支撑连接杆底部之间设置有伺服电机，伺服电机正面设置有驱动丝杠，驱动丝杠圆周外侧套设有绝缘托架，绝缘托架顶部设置有动电极杆；位于顶部的两个支撑连接杆顶部之间设置有顶板，顶板顶部设置有静支撑臂，静支撑臂远离顶板的一端底部设置有静电极杆。

进一步的，为了加强端面框架与安装板之间的结构强度，保证焊接的稳定性，安装板正面两侧中间位置均设置有加固横杆，端面框架两侧中间位置均开设有卡接槽，加固横杆远离安装板的一端位于卡接槽内部。

进一步的，为了使得高功率逆变变压器能够与动电极杆保持电连接，为动电极杆提供持续稳定高效的电流，实现铝合金板的焊接，高功率逆变变压器正面设置有输出端子，动电极杆背面设置有输入端子，输出端子与输入端子之间设置有铜皮软连接。

进一步的，为了使得驱动丝杠能够通过转动驱动绝缘托架进行水平发现的移动，同时绝缘托架通过限位滑槽卡接在端面框架底部形成稳定限位，保证滑动过程及焊接时的稳定，绝缘托架背面底部开设有与驱动丝杠相配合的螺纹孔，绝缘托架背面中间位置开设有限位滑槽，端面框架底部位于限位滑槽内部，动电极杆位于限位滑槽上方。

进一步的，为了使得支撑连接杆能够连接安装板与端面框架，保证两者之间的固定连接，并通过四个支撑连接杆在卡位块四角的卡位形成稳定的结构，保证焊接时端面框架不发生偏移晃动，支撑连接杆的截面为L形结构，支撑连接杆与卡位块之间通过螺栓固定连接，支撑连接杆与顶板、加固横杆及伺服电机均通过螺栓固定连接。

进一步的，为了使得静电极杆焊接头能够与动电极杆的焊接头相对应形成焊接结构，静支撑臂与静电极杆均为L形结构。

进一步的，为了使得安装板能够固定在机器人手臂上保持固定连接，同时开设放置槽能够对高功率逆变变压器形成限位固定，进一步增强内部高功率逆变变压器的安全稳定，安装板背面中间位置开设有安装孔，安装板正面中间位置开设有与高功率逆变变压器相配合的放置槽。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，具备以下有益效果：

(1)、通过模块化、轻量化的结构设计，能够降低焊枪整体的重量，便于装配与单独拆卸从而降低维护的成本，同时各个结构之间相互卡接的支撑关系，能够保证焊枪的结构强度，从而确保焊接过程的稳定；通过将高功率逆变变压器内置在框架结构内，能够降低焊枪整体的体积，并且保护高功率逆变变压器的安全延长其使用寿命，同时通过高功率逆变变压器提高大功率的电流保证焊枪持续的加热与稳定，提高铝合金焊接的效果。

(2)、通过设置安装板及其背部的安装孔，能够将焊枪安装固定在机器人手臂上，进行自动化焊接加工；通过设置支撑连接杆及加固横杆，能够保证端面框架与伺服电机的稳定性，同时绝缘托架与端面框架形成卡接关系，从而保证绝缘托架带动电极杆始终处在同一直线上运动，提高焊接精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪立体结构示意图之一；

图2是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪立体结构示意图之二；

图3是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪中安装板结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪中安装板与高功率逆变变压器结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪中端面框架结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪中绝缘托架结构示意图。

图中：

1、安装板；2、卡位块；3、高功率逆变变压器；4、支撑连接杆；5、端面框架；6、伺服电机；7、驱动丝杠；8、绝缘托架；9、动电极杆；10、顶板；11、静支撑臂；12、静电极杆；13、加固横杆；14、卡接槽；15、输出端子；16、输入端子；17、铜皮软连接；18、螺纹孔；19、限位滑槽；20、安装孔；21、放置槽。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图，这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本实用新型的实施例，提供了一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明，如图1-6所示，根据本实用新型实施例的铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，包括安装板1，安装板1正面顶部与底部均设置有卡位块2，安装板1正面中间位置设置有高功率逆变变压器3，卡位块2两侧均设置有支撑连接杆4，四个支撑连接杆4正面之间设置有端面框架5；位于底部的两个支撑连接杆4底部之间设置有伺服电机6，伺服电机6正面设置有驱动丝杠7，驱动丝杠7圆周外侧套设有绝缘托架8，绝缘托架8顶部设置有动电极杆9；位于顶部的两个支撑连接杆4顶部之间设置有顶板10，顶板10顶部设置有静支撑臂11，静支撑臂11远离顶板10的一端底部设置有静电极杆12。

借助于上技术方案，通过模块化、轻量化的结构设计，能够降低焊枪整体的重量，便于装配与单独拆卸从而降低维护的成本，同时各个结构之间相互卡接的支撑关系，能够保证焊枪的结构强度，从而确保焊接过程的稳定；通过将高功率逆变变压器3内置在框架结构内，能够降低焊枪整体的体积，并且保护高功率逆变变压器3的安全延长其使用寿命，同时通过高功率逆变变压器3提高大功率的电流保证焊枪持续的加热与稳定，提高铝合金焊接的效果。

在一个实施例中，对于上述安装板1来说，安装板1正面两侧中间位置均设置有加固横杆13，端面框架5两侧中间位置均开设有卡接槽14，加固横杆13远离安装板1的一端位于卡接槽14内部，从而加强端面框架5与安装板1之间的结构强度，保证焊接的稳定性。

在一个实施例中，对于上述高功率逆变变压器3来说，高功率逆变变压器3正面设置有输出端子15，动电极杆9背面设置有输入端子16，输出端子15与输入端子16之间设置有铜皮软连接17，从而使得高功率逆变变压器3能够与动电极杆9保持电连接，为动电极杆9提供持续稳定高效的电流，实现铝合金板的焊接。

在一个实施例中，对于上述绝缘托架8来说，绝缘托架8背面底部开设有与驱动丝杠7相配合的螺纹孔18，绝缘托架8背面中间位置开设有限位滑槽19，端面框架5底部位于限位滑槽19内部，动电极杆9位于限位滑槽19上方，从而使得驱动丝杠7能够通过转动驱动绝缘托架8进行水平发现的移动，同时绝缘托架8通过限位滑槽19卡接在端面框架5底部形成稳定限位，保证滑动过程及焊接时的稳定。

在一个实施例中，对于上述支撑连接杆4来说，支撑连接杆4的截面为L形结构，支撑连接杆4与卡位块2之间通过螺栓固定连接，支撑连接杆4与顶板10、加固横杆13及伺服电机6均通过螺栓固定连接，从而使得支撑连接杆4能够连接安装板1与端面框架5，保证两者之间的固定连接，并通过四个支撑连接杆4在卡位块2四角的卡位形成稳定的结构，保证焊接时端面框架5不发生偏移晃动。

在一个实施例中，对于上述静支撑臂11来说，静支撑臂11与静电极杆12均为L形结构，从而使得静电极杆12焊接头能够与动电极杆9的焊接头相对应形成焊接结构。

在一个实施例中，对于上述安装板1来说，安装板1背面中间位置开设有安装孔20，安装板1正面中间位置开设有与高功率逆变变压器3相配合的放置槽21，从而使得安装板1能够固定在机器人手臂上保持固定连接，同时开设放置槽21能够对高功率逆变变压器3形成限位固定，进一步增强内部高功率逆变变压器3的安全稳定。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下就本实用新型在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，通过安装板1背部的安装孔20将焊枪固定在机器臂上，通过孔内设置的电源导线对高功率逆变变压器3与伺服电机6进行供电。使用中，通过机器臂将焊枪驱动到指定位置，运行伺服电机6转动驱动丝杠7，使其带动绝缘托架8靠外侧移动，及绝缘托架8内侧的限位滑槽19在端面框架5底部横杆上滑动，直至动电极杆9接触待焊物体，与静电极杆12配合实现铝合金的焊接。在设备维护时，可通过拆卸各部位的固定螺栓，实现各结构的单独拆卸，例如静支撑臂11、端面框架5与支撑连接杆4、伺服电机6与绝缘托架8，可方便的对焊枪进行维护与更换，防止故障造成焊接效果差。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过模块化、轻量化的结构设计，能够降低焊枪整体的重量，便于装配与单独拆卸从而降低维护的成本，同时各个结构之间相互卡接的支撑关系，能够保证焊枪的结构强度，从而确保焊接过程的稳定；通过将高功率逆变变压器3内置在框架结构内，能够降低焊枪整体的体积，并且保护高功率逆变变压器3的安全延长其使用寿命，同时通过高功率逆变变压器3提高大功率的电流保证焊枪持续的加热与稳定，提高铝合金焊接的效果。通过设置安装板1及其背部的安装孔20，能够将焊枪安装固定在机器人手臂上，进行自动化焊接加工；通过设置支撑连接杆4及加固横杆13，能够保证端面框架5与伺服电机6的稳定性，同时绝缘托架8与端面框架5形成卡接关系，从而保证绝缘托架8带动电极杆9始终处在同一直线上运动，提高焊接精度。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，包括安装板(1)，其特征在于：

所述安装板(1)正面顶部与底部均设置有卡位块(2)，所述安装板(1)正面中间位置设置有高功率逆变变压器(3)，所述卡位块(2)两侧均设置有支撑连接杆(4)，四个所述支撑连接杆(4)正面之间设置有端面框架(5)；

位于底部的两个所述支撑连接杆(4)底部之间设置有伺服电机(6)，所述伺服电机(6)正面设置有驱动丝杠(7)，所述驱动丝杠(7)圆周外侧套设有绝缘托架(8)，所述绝缘托架(8)顶部设置有动电极杆(9)；

位于顶部的两个所述支撑连接杆(4)顶部之间设置有顶板(10)，所述顶板(10)顶部设置有静支撑臂(11)，所述静支撑臂(11)远离所述顶板(10)的一端底部设置有静电极杆(12)。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述安装板(1)正面两侧中间位置均设置有加固横杆(13)，所述端面框架(5)两侧中间位置均开设有卡接槽(14)，所述加固横杆(13)远离所述安装板(1)的一端位于所述卡接槽(14)内部。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述高功率逆变变压器(3)正面设置有输出端子(15)，所述动电极杆(9)背面设置有输入端子(16)，所述输出端子(15)与输入端子(16)之间设置有铜皮软连接(17)。

4.根据权利要求1或3所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述绝缘托架(8)背面底部开设有与所述驱动丝杠(7)相配合的螺纹孔(18)，所述绝缘托架(8)背面中间位置开设有限位滑槽(19)，所述端面框架(5)底部位于所述限位滑槽(19)内部，所述动电极杆(9)位于所述限位滑槽(19)上方。

5.根据权利要求2所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述支撑连接杆(4)的截面为L形结构，所述支撑连接杆(4)与所述卡位块(2)之间通过螺栓固定连接，所述支撑连接杆(4)与所述顶板(10)、所述加固横杆(13)及所述伺服电机(6)均通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述静支撑臂(11)与所述静电极杆(12)均为L形结构。

7.根据权利要求1或2所述的一种铝合金点焊用伺服中频机器人焊枪，其特征在于，所述安装板(1)背面中间位置开设有安装孔(20)，所述安装板(1)正面中间位置开设有与所述高功率逆变变压器(3)相配合的放置槽(21)。

Images